为航空航天、医疗、军事、海洋学和其他行业的公司提供定制电池组,需要像 Epec 这样的优质制造商所提供的技能和技术专长。然而,电池组的设计和制造往往只是客户订单的一部分。
此外,Epec 还提供电池充电器和定制充电服务,以确保电池组根据电池化学性质和必要的充电类型等多种因素处于安全的充电水平。在这篇博文中,我们将概述定制电池组充电时的一些最佳做法。
针对特定电池化学成分使用正确的充电器
谈到电池充电器,我们会收到客户关于现成充电器与定制充电器的几个常见问题。他们是否需要为特定的电池化学成分定制充电器?是否可以使用从不同制造商处购买的现成充电器为电池组充电?电池组是否需要针对不同的电池化学成分进行特定充电?
曾几何时,不同制造商生产的充电器可以互换。几十年前,当电池组普遍使用老式镍镉(NiCd)电池时,电池组可以使用现成的充电器或不同制造商生产的充电器。
如今,我们已经有了 1c 至 4c 的快速充电镍镉电池、镍氢(NiMH)化学电池和锂离子电池。为了确保电池组不会过度充电,同时提供更快的充电时间,我们需要根据客户要求的电池组化学成分提供更多定制电池充电器解决方案。
此外,请记住不同化学成分的电池充电器不能互换。虽然镍氢充电器确实可以为镍镉电池组充电,但您千万不要用镍镉充电器为镍氢电池组充电,因为这会使电池组过度充电。
客户的充电器并不总是能提供正确的电量,也不总是能在电量达到饱和时终止充电。因此,电池会开始发热,直到出现热失控和排出积聚的气体。
根据电池组的设计,不同的电池化学成分需要特定的充电率。特定化学成分最常见的充电方式如下:
镍镉和镍氢化学电池的恒流充电: 恒流充电将提供不同的充电量,以提供恒定的电流,然后在达到全电压充电后关闭。
锂离子化学电池的恒定电压: 恒压提供的直流电源具有降压变压器和整流器,可提供直流电压流。
用于长期储存的涓流充电: 涓流充电提供持续的恒流充电,以防止电池自放电。这种充电方式不适用于锂离子或镍氢化学电池。
铅酸化学电池的浮充: 浮充涉及电池和负载在直流充电源上的永久并联连接。使用低于电池电压上限的恒定电压。
确保锂化学物质的安全充电
锂电池组在需要大功率电池和快速充电的电子产品和应用中越来越常见。然而,在对锂化学物质充电时必须特别注意,以防止造成永久性损坏。
切勿对锂电池组过度充电。持续充电,即使是涓流充电,也会导致金属锂沿着电池内部的阳极板化,造成电压应力。由于阴极材料会产生二氧化碳,电池会变得不稳定。电池组内的压力会开始增加,温度也会升高,直到安全膜破裂,因为它有可能起火。
大多数电池组制造商都会为锂化学物质和镍化学物质安装保护装置。其中一种保护装置称为电流中断装置(CID),当检测到高温、高电压或电池压力过高时,它将切断电路。当电路被切断时,由于积聚的气体可以排出,电流将被切断。其他装置包括固态开关。
了解电池老化
电池单元会随着时间的推移而老化。电池使用时间的长短以及充放电率最终会影响电池的储能能力。这个问题在锂化学电池中尤为普遍。
电池老化过程的速度受多种因素影响。这些因素可能包括
在高温环境中使用或储存电池
在低温环境中给电池充电
电池极端循环,超出首选工作电压范围
高充电电流
电池组长时间处于满电状态
电池老化的常见迹象是无法充满电。电池组也可能出现变形或变大。它也可能无法保持任何电量。
为定制电池组充电
电池组充电时有几种最佳做法。其中一些指导原则针对使用的电池化学类型。
根据电池的化学成分使用正确的充电器。
在电池的充电状态(SoC)较低时为其充电,并在达到满容量时终止充电。
涓流充电只能用于镍镉化学电池和某些铅酸电池。锂电池或镍氢电池不能使用涓流充电。
浮充可用于铅酸电池,但不适用于锂化学电池。
在室温下为电池充电,因为在低温下不应充电。
经常检查电池的温度。镍基蓄电池在充电时会发热,然后在充满电后进入冷却期。铅酸化学电池会保持低温。
如果锂电池温度过高,请停止充电。
部分充电适用于锂化学电池,因为它们并不总是需要充满电。
获取合适的充电器
由于每家电池制造商在开发定制电池组时都会遵循客户提供的规格,因此客户也应与制造商讨论如何获得充电器。定制充电器和电池组相互匹配,有助于避免电池运行时间不足和电池循环寿命问题。
此外,如果从不同的公司获得定制电池组和充电器,一旦出现问题,成本可能会很高。客户首先必须发现是哪个产品出了问题:充电器还是电池组。然后,他们必须确定主要问题所在,以便提供适当的补救程序。如果与一家同时供应电池组和充电器的公司合作,成本控制就更容易管理,可以迅速对特定产品进行更改,并可以开始测试,以确保充电器为电池组提供正确的充电率和流量。
电池组充电器可以定制开发,也有许多现成的充电器可用于各种化学物质,包括镍镉、镍氢、锂离子、锂金属和 SLA。所有电池充电器都应符合 CSA、UL 和 CE 标准。
总结
大多数最终用户希望在获得电子产品和产品后即可使用。除非有规定要求电池组在运输时必须完全放电或部分充电,否则电池组应该可以立即投入使用。
定制电池组制造商可以为客户提供电池充电服务。当客户需要为其终端客户大批量定制电池组和充电器时,他们非常需要这项服务。他们将根据电池组的化学成分和客户的规格使用一系列不同的充电方法。然后,可充电电池将被交付,以便立即放入特定的最终产品中。
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